| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第8-21页 |
| 1.1 燃料电池的研究背景 | 第8-10页 |
| 1.1.1 燃料电池的发展状况 | 第8-9页 |
| 1.1.2 燃料电池的基本结构和工作原理 | 第9-10页 |
| 1.2 氧还原反应的机理研究 | 第10-12页 |
| 1.2.1 氧还原反应机理的实验研究 | 第10-12页 |
| 1.2.2 氧还原反应机理的理论研究 | 第12页 |
| 1.3 基于 DFT 的催化剂设计理论 | 第12-16页 |
| 1.3.1 标准氢电极模型 | 第13-14页 |
| 1.3.2 d 能带理论 | 第14-15页 |
| 1.3.3 Sabatier 原理 | 第15-16页 |
| 1.4 氧还原反应电催化剂的概述 | 第16-19页 |
| 1.4.1 铂及铂合金催化剂 | 第17-18页 |
| 1.4.2 基于石墨烯的非铂基催化剂 | 第18-19页 |
| 1.5 本论文的主体内容和研究意义 | 第19-21页 |
| 第二章 理论基础和计算方法 | 第21-28页 |
| 2.1 量子化学概述 | 第21-22页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第22-25页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn 定理 | 第22-23页 |
| 2.2.2 Kohn-Sham 方程 | 第23-24页 |
| 2.2.3 交换相关能泛函 | 第24-25页 |
| 2.3 布洛赫定理 | 第25-26页 |
| 2.4 平面波基组与赝势 | 第26-27页 |
| 2.5 VASP 计算软件 | 第27-28页 |
| 第三章 含氧石墨烯负载金属团簇催化剂及氧分子在催化剂表面吸附解离的研究 | 第28-39页 |
| 3.1 引言 | 第28-29页 |
| 3.2 计算方法 | 第29页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第29-37页 |
| 3.3.1 含氧石墨烯的结构 | 第29-31页 |
| 3.3.2 金属团簇在含氧石墨烯上的吸附 | 第31-35页 |
| 3.3.3 氧分子的吸附 | 第35-37页 |
| 3.4 小结 | 第37-39页 |
| 第四章 含氧石墨烯负载铂基合金催化剂的氧还原反应机理研究 | 第39-51页 |
| 4.1 引言 | 第39-40页 |
| 4.2 计算方法 | 第40-41页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第41-49页 |
| 4.3.1 氧还原反应路径 | 第41-42页 |
| 4.3.2 Pt_4催化氧还原反应的自由能谱图 | 第42-44页 |
| 4.3.3 Pt_3V 催化氧还原反应的自由能谱图 | 第44-45页 |
| 4.3.4 Pt_3Cr 催化氧还原反应的自由能谱图 | 第45-46页 |
| 4.3.5 Pt_3Fe 催化氧还原反应的自由能谱图 | 第46-48页 |
| 4.3.6 Pt_3Co 催化氧还原反应的自由能谱图 | 第48-49页 |
| 4.4 小结 | 第49-51页 |
| 第五章 结论与展望 | 第51-53页 |
| 5.1 结论 | 第51-52页 |
| 5.2 展望 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-66页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67页 |
